生物中靜息電位是細胞膜兩側外正內負的電位差。細胞膜兩側的離子呈不均衡分佈，膜內的鉀離子高於膜外，膜內的鈉離子和氯離子低於膜外，即胞內為高鉀、低鈉、低氯的環境。此外，有機陰離子僅存在於細胞內。

在安靜狀態下，細胞膜對鉀離子通透性大，對鈉離子通透性很小，僅為鉀離子通透性的1/100~1/50，而對氯離子則幾乎沒有通透性。因此，細胞靜息期主要的離子流為鉀離子外流。

鉀離子外流導致正電荷向外轉移，其結果導致細胞內的正電荷減少而細胞外正電荷增多，從而形成細胞膜外側電位高而細胞膜內側電位低的電位差。

在一個微電極尖端刺入膜內的一瞬間，示波器上會顯示出突然的電位改變，這表明兩個電極間存在電位差，即細胞膜兩側存在電位差，膜內的電位較膜外低。該電位在安靜狀態始終保持不變。

擴充套件資料：

細胞膜兩側的離子呈不均衡分佈，膜內的鉀離子高於膜外，膜內的鈉離子和氯離子低於膜外，即胞內為高鉀、低鈉、低氯的環境。此外，有機陰離子僅存在於細胞內。

在安靜狀態下，細胞膜對鉀離子通透性大，對鈉離子通透性很小，僅為鉀離子通透性的1/100~1/50，而對氯離子則幾乎沒有通透性。因此，細胞靜息期主要的離子流為鉀離子外流。

鉀離子外流導致正電荷向外轉移，其結果導致細胞內的正電荷減少而細胞外正電荷增多，從而形成細胞膜外側電位高而細胞膜內側電位低的電位差。可見，鉀離子外流是靜息電位形成的基礎，推動鉀離子外流的動力是膜內外鉀離子濃度差。

靜息狀態下鉀離子的外流是構成靜息電位的主要因素。一般細胞內鉀離子的濃度變化非常小，因此造成細胞內外鉀離子濃度差變動的主要因素是細胞外的鉀離子濃度。

如果細胞外鉀離子濃度增高，可使細胞內外的鉀離子濃度差減小，從而使鉀離子向外擴散的動力減弱，鉀離子外流減少，結果是靜息電位減小。反之，則使靜息電位增高。這個實驗也進一步說明，形成靜息電位的主要離子就是鉀離子。